Question

【题目】利用甲烷与氯气发生反应制取盐酸的设想,在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下:

根据要求填空：

（1）装置A中反应的离子方程式为 ；

（2）B装置有三种功能：

①控制气流速度；② ；③ 。

（3）在C装置中，经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式 。

（4）D装置中的石棉上均匀附着湿润的KI粉末，其作用是 ，

E装置的作用是 。

（5）装置中除了有盐酸生成外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为 ；

该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理，写出尾气中的主要成分是 。

（填编号）

A．CH4 B．CH3Cl C．CH2Cl2 D．CHCl3 E．CCl4

（6）实验之余，该学习小组进一步探究甲烷与氯气反应的条件。

通过排饱和食盐水的方法收集两瓶甲烷与氯气（体积比为1∶4）混合气体（I、II），II瓶用预先准备好的黑色纸套套上，I瓶放在光亮处（不要放在日光直射的地方，以免引起爆炸）。按上图安装好装置，并夹紧弹簧夹a和b。过一段时间，打开弹簧夹a、b，I、II中观察到现象是 。

Answer 1

【答案】（1） MnO2＋4H＋＋2ClMn2+＋Cl2↑＋2H2O

（2） 使气体混合均匀 ，干燥气体

（3）CH4 + 2Cl2 C + 4HCl

（4）吸收未反应的氯气 吸收HCl，防止倒吸

（5）分液 A，B

（6）在I瓶中：颜色逐渐变浅，且有油状液体产生，出现白雾，并可以看见水倒吸入I瓶中

【解析】

试题分析：（1）MnO2能将浓HCl氧化为MnCl2和Cl2，离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl—Mn2+＋Cl2↑＋2H2O；

（2）浓硫酸可以干燥氯气和氯化氢，该装置还可使气体混合均匀；

（3）在C装置中，经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，应为碳，化学方程式为CH4 + 2Cl2 C + 4HCl；

（4）氯气能将碘化钾氧化为碘单质，石棉上均匀附着湿润的KI粉末可吸收未反应的氯气；E装置在吸收氯化氢时可防止倒吸；

（5）E装置中除了有盐酸生成外，还含有不溶于水的有机物，能分层，可用分液方法分离；反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，只有一氯甲烷是气体，还可能有过量的甲烷，所以尾气中的主要成分是AB；

（6）II瓶用预先准备好的黑色纸套套上，I瓶放在光亮处，则II瓶内气体为发生反应，I瓶内反应，气体体积减少，若打开弹簧夹a、b，I、II中观察到现象是在I瓶中：颜色逐渐变浅，且有油状液体产生，出现白雾，并可以看见水倒吸入I瓶中。